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為啥看恐怖片老是忘不掉?最新研究:恐懼記憶形成方式更利於存儲

由 合永順 發佈於 科技

博雯 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

為啥恐怖片看完了老是忘不掉?

科學家們觀察了**活體大腦”中的記憶形成過程後,得出了答案。

你沒聽錯,確實是在肉眼觀摩了全程後發現:

大腦會用不同的編碼途徑形成不同類型的記憶,比如像恐怖片這種會造成心理創傷的記憶,就會選擇一種簡單粗暴的做法——

直接剪掉大腦皮層中的某些突觸,並在其他區域生成新的突觸。

就像是盆栽的修剪和移植一樣。

這項研究引起了諸多熱議,獲得了500+的熱度:

目前,這項研究已經登上PNAS:

肉眼觀測“恐懼”形成過程

科學家們選擇了斑馬魚作為研究對象。

這種生物在幼年期是全身透明的,非常易於觀察。

並且,雖然沒有哺乳動物負責聯想記憶的杏仁核(amygdala),但有一個功能類似的大腦皮層區域。

對於記憶形成的過程,學界的有一種普遍認知:

即大腦是通過調整神經元之間連接的強度,修改突觸來形成記憶的。

為了讓這個過程可視化,科學家們通過基因工程讓斑馬魚產生神經元,並加入了一種標記蛋白,能夠在顯微鏡下觀察到熒光:

接下來,就是給斑馬魚人為地製造恐怖回憶了。

研究人員選擇了使用“巴浦洛夫的狗”的逆向版方法——

就像是狗最後被訓練成聽到鈴聲就以為能夠獲得獎勵,自動分泌唾液一樣。

讓斑馬魚把光和不舒服的加熱聯繫起來,最終形成一種恐懼心理,使斑馬魚看到光就遊開

接下來就是觀測這種回憶形成前後的不同之處。

首先,科學家們發現,在任何組中,記憶產生前後的熒光標記的中位值都基本一致

△t1為記憶前,t2為記憶後

這就意味着一個與預期相反的發現:突觸的強度並不會隨着學習行為而產生變化。

既然並沒有修改突觸強度,那麼記憶到底是怎麼形成的?

在產生了這種記憶的魚的齶部,科學家們發現了華點:

齶部外側(這一區域含有在記憶形成和檢索期間活躍的神經元)的突觸數量急劇增加,而齶部的內側則主要發生突觸的喪失。

△青色為丟失,黃色為獲得

事實上,“記憶可以通過增加和刪除突觸形成”這一觀點以前也有相關研究,但都柏林聖三一大學的一位神經科學家就表示:

這項研究中對大腦的“實時和大規模可視化”提供了令人信服的證據。

而研究團隊則表示,他們希望這一研究能夠幫助他們瞭解較緊張、焦慮綜合症,以及PTSD等疾病造成創傷的記憶機制,並能藉此進一步提出緩解這些疾病的治療手段。

作者介紹

論文有兩位共同一作William P. Dempseya和Zhuowei Du,兩位都來自南加州大學。

其中William P. Dempseya在加州理工大學獲得博士學位,現在是南加州大學分子與生物計算分部的一名博士後。

論文:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2107661119

參考鏈接:

https://www.quantamagazine.org/scientists-watch-a-memory-form-in-a-living-brain-20220303/

— 完 —

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